高三物理机械能综合练习题(含参考答案)

高三物理机械能综合练习——功与能

一、选择题（1-6为单项题，7-11为多选题）

1．如图所示，固定在倾斜面光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，杆与

水平方向的夹角o 30=α，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧

的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长h ，让圆环沿杆由静止滑

下，滑到杆的底端时速度恰为零，则在圆环下滑过程中（ ）

A ．圆环和地球组成的系统机械能守恒

B ．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大

C ．弹簧的最大弹性势能为23mgh

D ．弹簧转过角o 60时，圆环的动能为2

mgh 2．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A ，细线跨过位于O 点的轻质光滑定滑轮，一端连接A ，另一端悬挂小物块B ，物块A 、B 质量相等。C 为O 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h 。开始时A 位于P 点，PO 与水平方向的夹角为30°。现将A 、B 静

止释放。则下列说法不正确的是（ ）

A ．物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中，速度不断增大

B ．在物块A 由P 点出发第一次到达

C 点过程中，物块B 克服细

线拉力做的功小于B 重力势能的减少量

C ．物块A 在杆上长为32h 的范围内做往复运动

D ．物块A 经过C 点时的速度大小为2gh

3．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量

为m =0.2kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，

从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹

性限度内)，其速度u 和弹簧压缩量△x 之间的函数图

象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点.小球和弹簧接

触瞬间机械能损失不计，g 取10 m ／s 2

，则下列说法

正确的是（ ）

A ．小球刚接触弹簧时加速度最大

B ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小

C ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒

D ．该弹簧的劲度系数为20.0 N ／m

4．一质量为m 的物体在水平恒定拉力F 的作用下沿水平面运动，在t 0时刻撤去F ，其中v —t 图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（ ）

①恒力F 做功大小为002mgv t μ

②0~2t 0时间内物体克服摩擦力做功为5004mgv t μ ③2

03t 时刻恒力F 功率大小为403mgv μ

④0~2t 0时间内恒力F 功率大小为3

04mgv μ

A ．①③

B ． ②④

C ．①②③

D ．②③④

5．如图，在半径为R 的半圆形光滑固定轨道右边缘，装有小定滑轮，两边用轻

绳系着质量分别为m 和M （M ＝3m ）的物体，由静止释放后，M 可从轨道右边缘沿

圆弧滑至最低点，则它在最低点的速率为（ ）

A ．gR

B ．227gR

C ．()3227gR -

D ．()322

gR - 6．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧

有一固定的竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A 点的正上方由静止开始下

落，从A 点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是( )

A ．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功

B ．小球从A 点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态

C ．小球从A 点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒

D ．小球从下落到从右侧离开槽的过程中，机械能守恒

7．有一辆质量为170kg 、输出功率为1440W 的太阳能试验汽车，安装有约6m 2

的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/ m 2。若驾驶员的质量为70kg ，汽车最大行驶速度为90km/h 。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，则汽车

A. 以最大速度行驶时牵引力大小为57.6N

B. 起动时的加速度大小为0.24 m/s 2

C. 保持最大速度行驶1 h 至少需要有效光照8 h

D. 直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13 m/s 的最大行驶速度

8．一半径为R的四分之三圆管竖直放置，圆心O与管口A的连线与地面齐

平．一质量为m，半径略小于圆管内径的小球从离A管口H=2R高处正

对管口由静止释放，后经B管口飞出，不计空气阻力，小球直径可忽

略不计，以下说法正确的是

A．若圆管内壁光滑，小球落地点与O点距离为2R

9

B．若小球落地点与O点距离为1.5R，经过B管口时对管口压力为mg

8

3

C．若小球从B口飞出以后刚好落至A口，则此过程中小球损失的机械能mgR

4

D．若小球从B口飞出以后刚好落至A口，则小球与管壁间的弹力先变大后变小

9.一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示)，以此时为t＝0时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系.如图b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2).已知传送带的速度保持不变.则下列判断正确的是( )

A.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则μ>tan θ

B.0～t1内，传送带对物块做正功

C.0～t2内，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大

D.0～t2内，传送带对物块做的功等于物块动能的减少量

10．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动．小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.此过程中，以下结论正确的是( )

A．小物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)·(L＋x)

B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx

C．小物块克服摩擦力所做的功为f(L＋x)

D．小物块和小车增加的机械能为F(L＋x)